[其他]電磁式自動無級變速器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86201099
• 申請日: 1986-02-28
• 公開（公告）號: CN86201099U
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柏飛
• 申請（專利權(quán)）人: 柏飛
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 陜西省發(fā)明專利服務(wù)中心
• 代理人: 徐秦中

本發(fā)明涉及一種無級變速器，特別是一種電磁式自動無級變速器，適用于用內(nèi)燃機(jī)作動力的傳動系統(tǒng)。

目前在以內(nèi)燃機(jī)為動力的傳動系統(tǒng)中，采用電傳動來實(shí)現(xiàn)無級變速的方式是這樣的：用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)。然后再拖動直流電動機(jī)，從而達(dá)到無級變速的目的。但在這種傳動方式中，發(fā)電機(jī)與電動機(jī)是分開的兩個獨(dú)立部分，占用的空間大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，另外還要有專門的調(diào)速控制裝置。因此，對于要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合，特別是對于交通運(yùn)輸車輛，其應(yīng)用便受到限制。

本發(fā)明的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，以內(nèi)燃機(jī)作為動力的電磁式自動無級變速器。

本發(fā)明的具體解決方案是將發(fā)電機(jī)與電動機(jī)合并為一個有機(jī)的整體，主要由主動輪、從動輪和補(bǔ)償輪組成。其中主動輪是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與原動的輸出軸相聯(lián)；補(bǔ)償輪是電動機(jī)的定子與變速器的機(jī)體相聯(lián)；從動輪既是發(fā)電機(jī)的定子，又是電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與變速器的輸出軸相聯(lián)。從動輪置于主動輪和補(bǔ)償輪之間。主動輪上設(shè)有磁極，該磁極可以是永磁式的，也可以是電磁式的；從動輪和補(bǔ)償輪上分別設(shè)有繞組。從動輪繞組和補(bǔ)償輪繞組通過電刷、滑環(huán)或換向器構(gòu)成一個回路。

在一般的發(fā)電機(jī)中，如果將定子繞組的兩端短接，并將定子與負(fù)載軸相聯(lián)，此時，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電樞旋轉(zhuǎn)時，定子將隨電樞同向旋轉(zhuǎn)。同理，在本發(fā)明所述的電磁式自動無級變速器中，當(dāng)原動機(jī)帶動主動輪旋轉(zhuǎn)時，由于主動輪和從動輪之間電磁力矩的作用，從動輪將隨主動輪同向旋轉(zhuǎn)，并存在一轉(zhuǎn)差。由于轉(zhuǎn)差的存在，在從動輪繞組上便產(chǎn)生一感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流通過電刷、滑環(huán)或換向器輸往補(bǔ)償輪繞組，于是從動輪與補(bǔ)償輪之間因電磁感應(yīng)也將產(chǎn)生一電磁力矩，這個電磁力矩對從動輪起著補(bǔ)償增扭的作用。當(dāng)原動機(jī)轉(zhuǎn)速不變時，即主動輪轉(zhuǎn)速不變時，如果負(fù)載增加，從動輪轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差加大，則從動輪繞組上的感應(yīng)電流增大，補(bǔ)償輪對從動輪的增扭作用也隨之加大；負(fù)載減少，從動輪轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)差減小，補(bǔ)償輪對從動輪的增扭作用亦隨之減小。所以當(dāng)原動機(jī)轉(zhuǎn)速不變時，本發(fā)明所述的變速器可隨外界負(fù)載的變化自動進(jìn)行調(diào)速和增扭，達(dá)到恒功率輸出。當(dāng)負(fù)載不變時，控制原動機(jī)的轉(zhuǎn)速，即控制該變速器主動輪的轉(zhuǎn)速，則從動輪的轉(zhuǎn)速將隨主動輪轉(zhuǎn)速的變化而變化。因此，本發(fā)明所述的變速器具有人為控制和隨機(jī)自動調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的雙重作用，使機(jī)器處在最佳的運(yùn)動狀態(tài)。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容加以說明。

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)簡圖

如圖1所示，主動輪（1）與內(nèi)燃機(jī)的輸出軸相聯(lián)，從動輪（3）與變速器的輸出軸（8）相聯(lián)，補(bǔ)償輪（6）與變速器的機(jī)體相聯(lián)，從動輪置于主動輪與補(bǔ)償輪之間。主動輪、從動輪和補(bǔ)償輪均為園盤形狀。在主動輪（1）的端面上設(shè)有磁極（2）、從動輪（3）上設(shè)有繞組（5），補(bǔ)償輪（6）上設(shè)有繞組（7），滑環(huán)或換向器（9）置于從動輪的端面上，電刷（10）置于補(bǔ)償輪的端面上。另外在從動輪繞組（5）和補(bǔ)償輪（7）之間還接有一個轉(zhuǎn)換開關(guān)（11）。繞組（5）通過電刷（10），滑環(huán)或換向器（9）轉(zhuǎn)換開關(guān)（11）與繞組（7）構(gòu)成一個回路。除此而外，在從動輪（3）上沿徑向開有一氣隙槽（4）將從動輪分為兩部分，該氣隙槽可認(rèn)為是發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的分介線，使從動輪上的磁力線得到合理分布。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)帶動主動輪（1）旋轉(zhuǎn)時，磁極（2）也隨同一起旋轉(zhuǎn)，由于電磁感應(yīng)，在主動輪（1）和從動輪（3）之間將產(chǎn)生一個電磁力矩，使從動輪（3）隨主動輪（1）同向旋轉(zhuǎn)。由于存在轉(zhuǎn)差，從動輪繞組（5）上有感應(yīng)電流產(chǎn)生并輸往補(bǔ)償輪繞組（7），因此從動輪和補(bǔ)償輪之間因電磁感應(yīng)也作用著一個電磁力矩，這個電磁力矩對從動輪（3）起著補(bǔ)償增扭的作用，其大小將隨轉(zhuǎn)差的變化而變化。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不變時，即主動輪（1）的轉(zhuǎn)速不變時，負(fù)載增加，從動輪（3）轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差增大，流經(jīng)繞組（5）、（7）的感應(yīng)電流增大從動輪（3）與補(bǔ)償輪（6）之間的電磁力矩亦隨之增大，同理，負(fù)載減小，從動輪與補(bǔ)償輪之間的電磁力矩隨之減小。上述變速、增扭們過程是隨機(jī)自動進(jìn)行的。當(dāng)外界負(fù)載不變時，從動輪（3）的轉(zhuǎn)速受控于主動輪（1）的轉(zhuǎn)速，即控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，即可控制輸出軸（8）的轉(zhuǎn)速，所以該變速器是通過人為控制和隨機(jī)自動調(diào)節(jié)兩個環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)無級變速的。